Kako izgleda himera u stvarnom životu? Ona je svoj vlastiti blizanac: što je kimerizam? Himere: tko su one

Himera je stvorenje čije se tijelo sastoji od dijelova različitih životinja. Genetski kimerizam je manifestacija u organizmima karakteristika koje pripadaju drugim jedinkama. To se događa kada se dva oplođena embrija ili jajašca spoje rano u trudnoći. Dobiveni embrij je mješavina obiju stanica. Kod ljudi, himera je svoj vlastiti blizanac.

Genetski kimerizam kod ljudi: vrste

tetragametni kimerizam- spajanje dviju jajnih stanica oplođenih različitim spermijem ili dva embrija u ranim fazama razvoja, nakon čega će stanice i organi tijela sadržavati različitu garnituru kromosoma. Primjer takve blizanačke apsorpcije je dijete himera iz Teksasa, SAD, pri čijem je rođenju otkriveno da je jedna polovica crni dječak, a druga bjelkinja.
mikrokimerizam– prodiranje djetetovih stanica u krvožilni sustav majke i kasnije usađivanje stanica u tkiva (fetalni mikrokimerizam). Uz takav kimerizam, fetalne stanice mogu povećati imunitet majke od artritisa, zatajenja srca i raka na nekoliko godina. Majčin mikrokimerizam je prodiranje majčinih stanica kroz placentu u fetus, čime se stvara imunološka barijera. Ali dijete može dobiti i bolesti majke, autoimune bolesti - juvenilni dermatomiozitis i neonatalni lupus, ako je majka zaražena sistemskim eritemskim lupusom, rakom.
blizanački himerizam– spajanje krvnih žila u heterozigotnih blizanaca. Djeca jedna drugoj prenose stanice s različitim skupovima gena. Ovaj kimerizam se još naziva i krvni kimerizam - blizanci imaju toleranciju prema svojoj krvnoj grupi - mogu im se transfuzirati ne samo vlastita krv, već i krv njihovog partnera u maternici, jer dok su bili u fazi razvoja, krv majke i blizanke prošla je kroz njihov krvožilni sustav, potiskujući reakciju odbacivanja tuđe krvne grupe.

Lydia Fairchild, DNK test potvrđuje da ona nije majka svoje djece

Kimerizam se obično dijagnosticira tijekom DNK testa. (test za utvrđivanje rodbinskih veza). Budući da je stanični himerizam mješavina dvaju genotipa, koji često nisu vanjski izraženi.
Službenih slučajeva ljudskog himerizma nije zabilježeno toliko mnogo - oko 40. Najpoznatije himere su Lydia Fairchild, za koju se, prema DNK analizi, pokazalo da nije majka svoje djece, već daleki rođak Chikatilo, čija krv tip i analiza sperme nisu odgovarali. Kimerizam se ponekad otkrije pri pokušaju IVF-a – in vitro oplodnje. Tako su u Njemačkoj liječnici kod pacijenta otkrili jedan posto XY kromosoma, naslijeđenih od brata blizanca koji je umro pri rođenju.

04.04.2015 13.10.2015

Priroda povremeno voli izbaciti tako nevjerojatne zagonetke za razmišljanje da je nemoguće ne biti zadivljen njezinom ljubavlju prema nevjerojatnim iznenađenjima. Svaki put znanstvenici, nakon novog otkrića u znanosti, budu sigurni da su praktički zgrabili “Boga za bradu”, ali nakon određenog vremena, zahvaljujući novim incidentima, shvate da su prava otkrića još jako daleko .

Himera, duh, monstruozna transformacija... Ovo nije horor film - ovo je stvarnost. U stvarnosti postoji takav fenomen koji se zove "kimerizam". Ponekad se naziva "superfekundacija". Što je?

Kako piše u svim udžbenicima biologije, jajašce može oploditi samo jedan spermij od milijuna. Nakon toga dolazi do procesa diobe i počinje razvoj embrija. Fetus raste u majčinu tijelu dok ne stekne sposobnost samostalnog preživljavanja pri rođenju. Dolazi do poroda i voila! - rađa se novi život.

Međutim, priroda je očito smatrala ovakav razvoj događaja dosadnim i smislila je alternativne metode za razvoj fetusa. Ponekad se nekoliko jajašca oplodi tijekom ovulacije. Obično se, ako se to dogodi, rađaju dvojajčani blizanci.

Kimerizam i njegove vrste

U rijetkim slučajevima, iz nepoznatih razloga, jedno jaje apsorbira drugo, što rezultira rađanjem himere. Po izgledu se ne može razlikovati od normalne životinje/čovjeka, ali ispitivanjem DNK otkriva se da različiti organi izlučuju 2 genetska skupa stanica. Takav se himerizam naziva i tetragametskim. Često se događa tijekom vantjelesne oplodnje jer radi uštede liječnici u majčinu maternicu ugrađuju nekoliko oplođenih jajnih stanica. Kao rezultat toga, u većini situacija rađaju se blizanci, u rijetkim slučajevima - himere.

Možete postati himera ne samo spajanjem 2 jaja. Postoji naziv "Mikrokimerizam" koji se odnosi na prijenos stanica s fetusa na majku i obrnuto. U takvim slučajevima embrionalni materijal može pomoći majci da se nosi s ozbiljnim bolestima, ako su prisutne u vrijeme trudnoće, jer mogu pomladiti tijelo. Mnoge žene o tome mogu samo sanjati.Međutim, ako se genetski set prenese na fetus od majke, to može rezultirati zdravstvenom prijetnjom. Činjenica je da u takvoj situaciji dijete može kopirati majčine bolesti, uključujući i rak.

Postoji i posttransplantacijski kimerizam, kada se transplantacijom organa u tijelo proizvode vlastite stanice (donor). Obično takve operacije ne uzrokuju poteškoće. Ponekad se javljaju situacije kada čak mijenjaju strukturu krvi primatelja. To jest, nakon transplantacije, na primjer, bubrega, krvna grupa osobe može se promijeniti u krvnu grupu darivatelja.

Mnogo je kompliciranija situacija s transplantacijom koštane srži. U većini slučajeva koristi se za leukemiju. U takvim slučajevima donor može postati samo pacijentov brat ili sestra. Povremeno, uz pravilno podudaranje, stranci postanu donori, ali takvi se slučajevi mogu nabrojati na prste jedne ruke. Liječnici transplantiraju donorovu koštanu srž, koja izgleda kao crvena tekućina, u pacijenta, uzrokujući da on proizvodi zdravu krv. U budućnosti ostaje samo čekati - ako se kalem ukorijeni, onda je sve u redu, ako ne, počinje obrnuta reakcija, nazvana "graft protiv domaćina", koja obično dovodi do patnje i smrti primatelja.U slučaju usađivanja koštane srži, osoba postaje himera, budući da donorski materijal može proizvoditi samo vlastite stanice koje imaju vlastiti genetski set.

Slučajevi kimerizma

Ima slučajeva da se nakon DNK testa iznenada ispostavi da majka uopće nije majka svoje djece, ali je očinstvo priznato 100%. Kao rezultat detaljnijeg istraživanja, pokazalo se da je majka bila nositelj dva genetska skupa odjednom. Odnosno, to su zapravo 2 organizma u jednom.

Tko se ne sjeća serije brutalnih ubojstava i silovanja koja su zahvatila SSSR krajem 20. stoljeća? Manijak koji je ubio 53 žrtve (prema službenoj verziji) dugo nije mogao biti uhvaćen, iako su za to poduzete najhitnije i najučinkovitije mjere. Preziva se Čikatilo. Neki istraživači nagađaju da je imao kimerizam jer su testovi sjemena i krvi pokazali različite rezultate između dvije različite osobe.

Nedavna istraživanja morskih anemona, kolonijalnih životinja koje žive na morskom dnu, pokazala su da su većina tih stvorenja genetske himere. Međutim, najzanimljivije je to što su himere prilagođenije preživljavanju. Rastu sve veće, grabežljivije i prilagođene vanjskom okruženju.

U suvremenim uvjetima ukupnog onečišćenja okoliša uočavaju se određeni mutacijski procesi koji mogu dovesti do najnepredvidivijih posljedica. Nije li kimerizam jedan od njih – učinkovita obrambena reakcija koju diktira instinkt preživljavanja u ekstremnim uvjetima? Na ovo pitanje još nema odgovora.

Homerova Ilijada opisuje stvorenje himera, s dijelovima tijela različitih životinja. Od ovog mitološkog čudovišta dolazi naziv genetskog ekvivalenta - himerizam. Genetski kimerizam kod ljudi i životinja javlja se kada se dva oplođena jajašca ili embrija spoje rano u trudnoći. Kada se stapaju, svaka populacija stanica zadržava svoj genetski karakter, a rezultirajući embrij postaje mješavina obojega.

Himera po prirodi. Čovjek s dvije DNK

Stanovnica SAD-a Lydia Fairchild doživjela je neugodno iznenađenje tijekom procesa razvoda kada je morala napraviti DNK test. Prema nalazima testova, ona nije majka vlastito dvoje djece (a ujedno i trećeg, s kojim je u tom trenutku bila trudna), isprva se pretpostavljalo da je razlog transplantacija tkiva ili transfuziju krvi, ali ni žena ni djeca nisu bili podvrgnuti operaciji. Tijekom istrage, odvjetnik gospođe Fairchild pronašao je članak iz New England Journal of Medicine, koji je zabilježio sljedeću priču:

52-godišnjoj bostonskoj učiteljici Karen Keegan trebala je transplantacija bubrega. Trojica njezinih sinova pristala su biti donori, no tijekom genetske analize pokazalo se da dvojica nisu u rodu s vlastitom majkom! Istraživanje je utvrdilo mnogo zanimljivih činjenica: posebno se pokazalo da je Karen imala sestru blizanku koja se u ranoj fazi embrionalnog razvoja spojila s preživjelim embrijem. Pokazalo se da je bostonska učiteljica himera - stvorenje u čijem tijelu postoje tkiva s različitim skupovima gena, a da se međusobno ne miješaju.

U presedanu s gospođom Fairchild sve se pokazalo još kompliciranijim - DNK Lydijine djece dokazao je samo odnos s bakom, majkom gospođe Fairchild. To je bilo moguće otkriti samo analizom kose, a dlake na različitim dijelovima tijela žene sadržavale su različit genetski materijal.

Službeno je zabilježeno oko 40 slučajeva kimerizam kod ljudi. S velikom vjerojatnošću, himera je bio poznati manijak Chikatilo, čija krvna grupa i podaci o spermi nisu odgovarali. Ponekad se kimerizam slučajno pojavi tijekom pokušaja in vitro oplodnje: znanstvenici iz Njemačke opisali su pacijenticu kod koje je 99% stanica u tijelu sadržavalo ženski set kromosoma XX i 1% muški set kromosoma, XY. Ispostavilo se da je njezin brat blizanac umro pri rođenju, ali njegove su stanice živjele u tijelu njezine sestre.

Postoji čak i nešto poput krvna himera je osoba koja ima dvije krvne grupe odjednom.

Biološke himerečesto se javljaju kada rodoskvrnuće dviju različitih rasa, čiji je primjer opisan u udžbeniku anatomije, kada je na ljudskom tijelu pigmentacija kože raspoređena po cijelom tijelu u mozaičnom uzorku.

Potpuna fuzija događa se, naravno, pod idealnim uvjetima, kao što je krvni kimerizam, kada dva blizanca koja su odrasla u istoj maternici dijele jednu posteljicu i imaju toleranciju na bratovu krvnu grupu, tako da im se može dati ne samo njihova krvna grupa, nego ali i njihov partner u maternici, budući da je tijekom razvoja kroz oboje pumpana krv majke i blizanca, uzrokujući potiskivanje reakcije odbijanja na tuđu krvnu grupu. Statistički? oko 8% blizanaca podložno je krvnom kimerizmu.

Postoje slučajevi kimerizma, kada je jedan od Blizanci zapravo apsorbira drugoga i tada se pojavljuju takva čudovišta, kao što je, na primjer, kineska 11-godišnja djevojčica, iz čijih se leđa razvija njen apsorbirani brat blizanac, ili takav slučaj kao Teksaški klinac je himera, čija je lijeva polovica bila crni dječak, a desna bjelkinja. Dijete je operirano i napravljeno dječak, pa je u tom ruhu nastavio život.

Himera po prirodi. Čovjek s dvije DNK

52-godišnjoj bostonskoj učiteljici Karen Keegan trebala je transplantacija bubrega. Trojica njezinih sinova pristala su biti donori, no tijekom genetske analize pokazalo se da dvojica nisu u rodu s vlastitom majkom! Istraživanje je utvrdilo mnogo zanimljivih činjenica: posebno se pokazalo da je Karen imala sestru blizanku koja se u ranoj fazi embrionalnog razvoja spojila s preživjelim embrijem. Pokazalo se da je bostonska učiteljica himera - stvorenje u čijem tijelu postoje tkiva s različitim skupovima gena, a da se međusobno ne miješaju.

Postoji čak i nešto poput krvna himera je osoba koja ima dvije krvne grupe odjednom.

Potpuna fuzija događa se, naravno, u idealnim uvjetima. Kao, na primjer, s krvnim kimerizmom, kada dva blizanca koja su odrasla u istoj maternici dijele istu posteljicu i tolerantni su prema bratovoj krvnoj grupi. Tako im se može dati ne samo njihova krvna grupa, već i njihov partner u maternici, budući da je tijekom razvoja krv majke i blizanca pumpana kroz oboje, uzrokujući potiskivanje reakcije odbijanja na tuđu krvnu grupu. Prema statistikama, oko 8% blizanaca je osjetljivo na krvni kimerizam.

Postoje slučajevi kimerizma, kada je jedan od Blizanci zapravo apsorbira drugog i tada se pojavljuju takva čudovišta kao što je, na primjer, kineska 11-godišnja djevojčica iz čijih se leđa razvija njen apsorbirani brat blizanac, ili takav slučaj kao Teksaško dijete - himera, čija je lijeva polovica bila crni dječak, a desna bjelkinja. Dijete je operirano i napravljeno dječak, pa je u tom ruhu nastavio život.

Zanimljiv je i slučaj neočekivanog ozdravljenja pacijentice oboljele od raka i AIDS-a nakon transplantacije koštane srži. Zapravo, primatelj je također himera, jer njegovo tijelo živi donorski genetski materijal.

Činjenica da se transplantacijom koštane srži može izliječiti čak i AIDS slučajno je otkriće, sreća njemačkih liječnika. Poznato je da je oko 1% Europljana otporno na HIV. 42-godišnji Amerikanac koji boluje od limfoma i AIDS-a podvrgnut je transplantaciji koštane srži kako bi se izliječila jedna od njegovih bolesti. I neočekivano za sve (uključujući i liječnike), izliječen je od oboje - pokazalo se da je njegov donor nositelj mutacije koja pruža otpornost na virus i prenio ju je primatelju zajedno s koštanom srži.

I to su samo slučajevi prijavljeni općoj medicinskoj zajednici.

L. Prirodne haplohlamidne periklinalne himere prvi je opisao L.P. Breslavets na primjeru pojedinačnih geografskih rasa konoplje.

Kimerizam kod biljaka

Himere mogu nastati u prirodi kao rezultat spontanih mutacija somatskih stanica, u eksperimentalnim uvjetima (tretiranje mutagenima, poliploidogenima, kolhicinom, drugim utjecajima), kao i među biljkama koje se obnavljaju i kao rezultat cijepljenja. Himere su češće kod biljaka koje se razmnožavaju vegetativno, budući da samo ovom metodom himera postoji dugo vremena. Tijekom spolnog razmnožavanja moguće je naslijediti himeru, koja se javlja kada su aleli nestabilni. U ovom slučaju, nasljeđivanje osobina ne poštuje Mendelove zakone i smatra se nestabilnom mutacijom. U prirodi su himere rijetke i obično nastaju kao rezultat nasumične hibridizacije i mehaničkih oštećenja.

U biljnoj proizvodnji važne su himere (osobito one periklinalne, jer su stabilnije) koje imaju niz ekonomskih prednosti. Često se uzgajaju kao ukrasne biljke.

U botanici se razlikuju sljedeće vrste himera (vidi tablicu).

Periklinalne himere su:

diplochlamydaceae (na primjer, pelargonija s bijelim listovima)
haplochlamydnye (na primjer, klorofitum s lišćem s bijelim rubom)

Periklinalne himere su češće u prirodi, što se objašnjava njihovom većom stabilnošću. Često ih nalazimo među vegetativno razmnoženim vrstama ukrasnog bilja. Tako Juniperus davurica"Expansa Variegata" je periklinalna himera u kojoj su vanjska tkiva genotipski albino, a unutarnja tkiva sastavljena su od stanica koje nose klorofil.

Interakcija između komponenti himera i prijelaz različitih tvari iz jedne komponente u drugu može dovesti do raznih razvojnih anomalija, a ponekad i do neplodnosti himere.

U praksi vrtlara himere koje nastaju slučajno kao rezultat cijepljenja (tzv. šarenilo) reproduciraju se vegetativnim razmnožavanjem iz generacije u generaciju (na primjer, himere između ljubičaste brnistre i zlatnog tuša - tzv. Adamova brnistra). , himera između naranče i limuna) . Istraživači koriste razne himere između mušmula i gloga.

Dedimenzioniranje

Gubitak himera karakterističan je i za biljke dobivene kao rezultat tretiranja kolhicinom i za himere koje su nastale spontano. Uz periklinalne himere, koje zadržavaju svoje karakteristike tijekom vegetativnog razmnožavanja 100 ili više godina, opisani su slučajevi nestanka himera (kod trihimera Pelargonium zonaie, naranča "Shamouti" poznata od 19. stoljeća, itd.). Kod nekih oblika vinove loze može doći do dehimeracije pojedinih mladica, pri čemu se donji dio mladica sastoji od poliploidnih tkiva.

Učestalost dehimeracije ovisi o načinu razmnožavanja biljke. Razmnožavanje korijenskim reznicama češće dovodi do odrastanja nego vegetativno razmnožavanje drugim dijelovima biljke.

Kimerizam kod životinja

Himera miš (desno)

Kod životinja, himere su organizmi koji se sastoje od genetski različitih stanica koje potječu iz dvije ili više različitih zigota.

Primjer kimerizma kod životinja je freemartinizam krave i druge životinje. Freemartinizam je vrsta abnormalnog hermafroditizma, praćenog sterilitetom, u kojem se kod žena istovremeno razvijaju i jajnici i testisi. Ženska telad iz parova blizanaca suprotnog spola podložna je ovom fenomenu. Freemartinizam se objašnjava stvaranjem vaskularnih anastomoza između fetusa različitih spolova, zbog čega dolazi do razmjene spolnih hormona i prekursora zametnih stanica između njih. Sličan fenomen je pronađen i kod marmozeta, ali kod njih ne dovodi do steriliteta.

Himere se mogu formirati od četiri gamete (rezultat spajanja dvaju oplođenih jajašaca ili embrija u ranim fazama razvoja u jedan embrij).

Kimerizam u životinja može biti ili rezultat individualnog razvoja organizma (ontogeneza) ili rezultat transplantacije organa ili tkiva (na primjer, transfuzija koštane srži ili krvi). Himere često mogu proizvesti potomke, a vrsta potomaka ovisi o tome iz koje su se stanične linije spolne stanice razvile.

Osamdesetih godina prošlog stoljeća umjetno je dobivena interspecifična himera ovce i koze.

2017. godine znanstvenici s instituta Salk stvorili su embrij himere – svinju s ljudskim stanicama.

Himerizam kod ljudi

Kod ljudi se kimerizam može pojaviti u različitim fazama ontogenetskog razvoja: u vrijeme oplodnje, embrionalnog razvoja ili u odrasloj dobi.

Kimerizam u fazi oplodnje

Opisano je nekoliko slučajeva tetragametskog kimerizma kod ljudi. Takve himere nastaju kada se dvije različite zigote spoje nedugo nakon oplodnje u jedan embrij. Takve se himere identificiraju, na primjer, po prisutnosti dviju populacija crvenih krvnih stanica, hermafroditizmu i ponekad mozaičnoj boji kože i očiju.

Mikrokimerizam fetusa i majke

Himerizam u blizanaca

Kao i neki drugi sisavci, ljudi mogu razmjenjivati stanice između blizanaca tijekom fetalnog razvoja. Migracija stanica događa se kroz zajedničku posteljicu (placentalne anastomoze).

U homozigotnih blizanaca

U heterozigotnih blizanaca

U kulturi

Kimerizam je otkriven kod pacijenta u 2. epizodi 3. sezone serije “Doktor House”.

Himerizam se spominje više puta i jedna je od ključnih točaka u razumijevanju zapleta u seriji "Child Black".

Kimerizam je također pronađen kod ubojice u 23. epizodi 4. sezone serije “CSI: Crime Scene Investigation”.

vidi također

Bilješke

Abuelo D. Klinički značaj kimerizma // Am J Med Genet C Semin Med Genet. - 2009. - T. 151C, br. 2. - Str. 148-51. - DOI:10.1002/ajmg.c.30213. - PMID 19378333.
Himere (nedefiniran) . Velika medicinska enciklopedija. Preuzeto 14. ožujka 2013.